Estratigrafia e pedogênese de uma sequência de solos com B latossólico e B textural em Piracicaba (SP)

Texto

(1)A. A. ESTRATIGRAFIA E PEDOGENESE DE UMA SEQUENCIA DE SOLOS COM B LATOSSÓLICO E B TEXTURAL EM PIRACICABA (SP). MIGUEL COOPER Engenheiro Agrônomo. Orientador: Prof. Dr. PABLO VIDAL TORRADO. Dissertação Superior. apresentada. de Agricultura. à. Escola. "Luiz. de. Queiroz", da Universidade de São Paulo, para obtenção do título de Mestre em Agronomia; Área de Concentração: Solos e Nutrição de Plantas.. PIRACICABA. Estado de São Paulo - Brasil Março-1996.

(2) Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) DIVISÃO DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - Campus "Luiz de Quelroz"/USP Cooper, Miguel Estratigrafia e pedogênese de uma seQuência de solos com B latossólico e B textural em Piracicaba (SP) / Miguel Coopero .. Piracicaba, 1996. 141p.: il. Dissertação (mestrado) .. Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, 1996. Bibliografia. I. Estratigrafia 2. Solo· Gênese· Piracicaba, SP I. Título COO 631.44.

(3) 11. A. A. ESTRATIGRAFIA E PEDOGENESE DE UMA SEQUENCIA DE SOLOS COM B LATOSSÓLICO E B TEXTURAL EM PIRACICABA (SP). MIGUEL COOPER. Aprovada em 24 de abril de 1996 Comissão Julgadora: Prof. Dr. Pablo Vidal Torrado. ESALQ/USP. ª. FFLCH/USP. ª. /UNESP. Prof Dr . Selma Simões de Castro Prof Dr Iandara Alves Mendes. Orientador.

(4) 111. À LULI que com tanto amor e carinho me apoiou neste empreendimento OFEREÇO.... Aos meus PAIS e IRMÃOS DEDICO..

(5) lV. La estrella escondida Las estrellas celebraron su asamblea, y cada una sacó a relucir, como saben hacer relucir las estrellas, sus propios méritos en la creación y en la vida dei hombre, rey de la creación. La estrella polar demostró como ayudaba a los hombres como .fijar el norte de sus caminos y de sus mapas; e/ sol describió el calor, la luz, la vida que hacía llegar a todos los hombres y mujeres de la tierra; una estrella poco conocida reveló que ella fue la que con.firmó la teoría de Einstein cuando pasó oportunamente tras el sol durante un eclipse, y con ello hizo un gran servicio a la ciencia; y otras mencionaron a los nombres que habían hecho famosos y los descubrimientos a que habían dado lugar. Cada una tenía algo que decir, y rivalizaban en fama y esplendor. Sólo una pequena estrella, remota y escondida, permanecía callada en la asamblea celestial. No se le ocurria nada que decir. Cuando le llegó el turno y hubo de hablar, confesó que ella nada había hecho por e/ cosmos o por e/ género humano, y que los hombres y mujeres de la tierra ni siquiera la conocían, pues aún no la habían descubierto. Las demas estrellas se rieron de e/la y la tacharon de inútil, perezosa e indigna de ocupar un sitio en el .firmamanto. Las estrellas están para alegrar e/ cielo, y 1,de qué sirve una estrella que ni siquiera se sabe que existe?.

(6) V. La pequena estrella escuchaba a todos los reproches que le dirigían sus hermanas, y algo se le ocurrió mientras hablaban, y lo dijo aifinal: "1, Quién sabe?", dijo parpadeando suavemente, "a lo mejor yo también estoy contribuyendo, a mi manera, ai progreso y bienestar de hombres y mujeres en la lejana tierra. Es verdad que no me concen, pero ellos no son tontos, y sus cálculos les dicen que para explicar el curso de otras estellas y cuerpos celestes que conocen, tiene que haber todavía alguna otra estrella que con su atracción gravitatoria explique las desviaciones en los caminos de las demás. Por eso continúan estudiando e observando y buscando, y con ello avanza su ciencia y continua despierto su interés. " Las otras estrella se habían cal/ado mientras hablaba, y ella tomó ánimos con su silencio y aiíadió algo aifinal que hizo pensar a todas: ''No es que yo quiera anteponerme a nadie, y tenéis mucho mérito todas con lo que habeis hecho por los hombres y mujeres de la tierra; pero creo que yo también les estoy prestando un servido importante: que sepán que aún les queda algo por descubrir." Carlos G. Vai/és, S.J..

(7) VI. AGRADECIMENTOS • Ao Prof. Dr. Pablo Vidal-Torrado pela orientação, apoio, incentivo, dedicação e principalmente pela grande amizade durante todos estes anos de trabalho. • À Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" e ao Departamento de Ciência do Solo pela oportunidade. • À FAPESP - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo pelo bolsa e Auxílio à Pesquisa concedidos. •. Ao Dr. Igo Fernando Lepsch pela co-orientação, ajuda e por todos esses anos dedicados à pesquisa da Ciência do Solo.. •. À Prof. Ora. Selma Simões de Castro pela amizade, orientação e ajuda na descrição das lâminas delgadas.. • À Prof. Dra. Iandru"a Alves Mendes pela amizade, orientação e ajuda nos trabalhos geomorfológicos. • Aos amigos Prof. Dr. Gerd Sparovek e Prof. Dr. Andreas Attila de Wolinsk Miklós pelo apoio e colaboração. • Aos técnicos de laboratório Betty e Vladimir pela ajuda e apoio durante a realização das análises fisicas, micromorfológicas e de Raio-X, e principalmente pela amizade e confiança. • Ao IPT pelas facilidades concedidas para realizar as fotomicrografias e ao Geólogo Jairo Sant' Anna Tadeu pela ajuda concedida. •. Aos amigos e colegas Tanaka, Kkau, Beta e B.A. pela colaboração e paciência.. • À minha familia, em especial ao meu tio Fernando que com seus conselhos e filosofia me ajudaram a ver a vida com outra perspectiva. • A todos os que de alguma forma contribuíram para a realização deste trabalho..

(8) Vll. SUMÁRIO PÁGINA LISTA DE FIGURAS ............................................................................................. ix RESUMO ............................................................................................................... xiii SUMMARY............................................................................................................ xv 1. IN'fR.ODUÇÃO .................................................................................................... 1 2. REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................ ½). 2.1. Geomorfologia e geologia na Depressão Periférica ....................................... 4 2.2. Relações entre a formação de solos e o relevo ............................................... 7 2.2. Origem do horizonte B latossólico............................................................... 10 2.3. Origem do horizonte B textura! ................................................................... 15 2.4. Origem da transição Bw/Bt e Bt/Bw ............................................................ 19 2.5. "Stonelines" e descontinuidade litológica ................................................... � 3. MATERIAL E MÉTODOS................................................................................ 27 3.1. Localização e caracterização do meio tisico ................................................ 27 3.2. Solos............................................................................................................. 33 3.3. Levantamento e caracterização morfológica................................................ 35 3.3.1. Análise estrutural da topossequência .................................................... 35 3.3.2. Estabelecimento dos segmentos da vertente ......................................... 35 3.3.3. Estabelecimento dos locais de amostragem .......................................... 35 3.4. Amostragem dos solos ................................................................................. 36 3.5. Análise das amostras de solo ........................................................................ 36 3.5.1 Análise granulométrica das amostras de solo ........................................ 36 3.5.2. Análise mineralógica da fração argila................................................... 37 3.5.4. Análise micromorfológica .................................................................... 37 3.5.5. Determinação do zircônio, titânio, ferro e quartzo. .............................. 38 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................... 40 4.1. Material de origem e evolução da paisagem ................................................ 40.

(9) Vlll. 4.2. Solos............................................................................................................. 59 4.2.1. Mapa de Solos....................................................................................... 59 4.2.2) Morfologia dos solos. ........................................................................... 60 4.2.3) Micromorfologia dos solos................................................................... 64 4.3) Pedogênese da estrutura microagregada e poliédrica................................... 71 4.3.1) Origem da estrutura microagregada. .................................................... 82 4.3.2) Origem da transição Bt/Bw. ................................................................. 84 5. CONCLUSÕES .................................................................................................. 89 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 91 APÊNDICE 1 ........................................................................................................ 108 APÊNDICE 2 ........................................................................................................ 110 APÊNDICE 3 ........................................................................................................ 123 APÊNDICE 4 ........................................................................................................ 127 APÊNDICE 5 ........................................................................................................ 133 APÊNDICE 6 ........................................................................................................ 139.

(10) LISTA DE FIGURAS. Figura 1: Localização da área estudada.................................................................................. 28 Figura 2 Mapa planialtimétrico da área estudada mostrando a posição da sequência estudada (Corte A, B,C). Escala: 1:10000. Fonte: I.G.C ....................................................... 29 Figura 3: Fotografia da seqüência estudada........................................................................... 30 Figura 4: Balanço hídrico da região de Piracicaba................................................................. 31 4. Figura 5: Mapa pedológico semi-detalhado (Vidal-Torrado et al. , 1993) mostrando a posição da sequência estudada (Corte A, B, C). ...................................................... 32 Figura 6: Perfil topográfico semi-esquemático mostrando os segmentos da vertente e respectivas classes de solos, geologia e pricipais horizontes (Bw: B latossólico; Bt Tb: B textural com argilas de atividade baixa; Btv: B textural com argilas de atividade alta e com algumas propriedades vérticas; B/Cv: horizonte vértico; Bp Ta: Horizonte plíntico com argilas de atividade alta; Bi: B incipiente com argilas de atividade baixa) ....................................................................................................... 34 Figura 7: Mapa geológico de Piracicaba extraido de IPT (1981a), ampliado sem ajustes ..... 41 Figura 8: Manchas de solos originários de material básico (em roxo) que teriam formado parte de soleiras regionais e manchas de Latossolos de textura média (em amarelo e vermelho) que seriam depósitos barrados pelas soleiras. Fonte: Oliveira & Prado (1989) ...................................................................................................................... 44 Figura 9: Evolução da estratigrafia e do relevo da região da área estudada. A) Estratigrafia hipotética apresentada antes da intrusão do sill de diabásio (Jurássico-Triássico); B) Intrusão do sill em falhas formadas durante o Permiano Superior deformando os estratos sedimentares (Jurássico-Cretáceo); C) Escavação da Depressão Periférica expondo o sill de diabásio e formando as soleiras regionais (entre o Oligoceno e Plioceno); D) Reativação de antigos falhamentos durante a formação da Depressão Periférica soerguendo o sill de diabásio e a Formação Irati e rebaixando a Formação Corumbatai; E) Deposição de depósitos arenosos finos correlatos com a Formação Rio Claro nos barramentos litológicos durante fase semiárida correlacionada com o.

(11) IX.

(12) X. glacial Danube; F) Fase de pedimentação correlato com o glacial Gunz depositando, a jusante, material retrabalhado do diabasio e da Formação Rio Claro; G) Aspecto atual da estratigrafia da região aonde esta inserida a área de estudo.... 45 Figura 10: Gráfico mostrando a variação no teor de ferro no perfil 1 (PI) ............................ 47 Figura 11: Gráfico de isolinhas mostrando a variação do teor de areia total no topo da topossequência ........................................................................................................ 48 Figura 12: Gráfico de isolinhas mostrando a variação da relação areia fina/areia grossa no topo da topossequência............................................................................................ 48 Figura 13: Gráficos mostrando a variação dos teores de Zr e Ti em dois perfis. ................... 50 Figura 14: Gráfico mostrando a variação das relações Ti/Zr e Zr/Quartzo............................ 51 Figura 15: Distribuição de cinco frações de areia na tradagem profunda TP3. ..................... 53 Figura 16: Distribuição de cinco frações de areia na tradagem profunda TPCl.................... 55 Figura 17: Distribuição de cinco frações de areia na tradagem profunda TPC2.................... 56 Figura 18: Distribuição de cinco frações de areia na tradagem profunda TPl1. ................... 57 Figura 19: Gráfico de isolinhas mostrando a variação do teor de argila total no topo da topossequência ........................................................................................................ 58 Figura 20: Fotografias dos perfis estudados: A) Perfil 1 (Barranco de estrada) (Pl) e B) Perfil 2 (P2) e C) Detalhe da segunda "stoneline". ........................................................... 62 Figura 21: Esquema da disposição dos horizontes nos perfis estudados................................ 63 Figura 22: Fotomicrografia da transição entre os horizontes Bt2/Bwl do perfil 1. Trama pórfiro-enáulica. Observa-se a coalescência de microagregados e a formação da porosidade policôncava. (28x) ................................................................................ 72 Figura 23: Horizonte Bwl perfil 1. Trama enáulica. Observa-se a presença de microagregados ovais com esqueleto triado, ovais sem esqueleto triado e poliêdricos.(28x) ..................................................................................................... 72 Figura 24: a) Microagregados ovais com esqueleto triado de origem biológica dentro de agrotúbulo (28x). b) Detalhe dos microagregados ovais com esqueleto triado. (138x) ...................................................................................................................... 73.

(13) xi Figura 25: Horizonte Bw2, perfil 1 (P1).Trama enáulica. Quartzo subarredondado e mal selecionado.(28x) .................................................................................................... 74 Figura 26: Detalhe de um microagregado oval com esqueleto triado de origem biológica.(28x) ........................................................................................................ 74 Figura 27: a)Transição abrupta entre uma trama porfirica e outra enáulica mostrando a fissuração do primeiro e a formação de microagregados poliêdricos por este processo (Transição Bwl/Bt3, perfill) (28x).b) Detalhe da anterior (138x). ......... 75 Figura 28: Transição abrupta entre a trama porfirica dos horizontes adensados e a trama enáulica característico dos horizontes Bw. (28x) .................................................... 76 Figura 29: Trama porfirica fissurada, característico dos horizontes Bt adensados, formando agregados poliêdricos (28x) .................................................................................... 76 Figura 30: a) Horizonte Bt2, perfil 1. Trama porfirica fissurada mostrando a porosidade policôncava característica da coalescêmcia de microagregados.(28x) b) Detalhe da porosidade policôncava.(138x) ............................................................................... 77 Figura 31: a) Fotomicrografia sob luz polarizada em un plano. Trama porfirica com cavidades de ocorrência comum de ferriargilãs de iluviação coalescendo os microagregados.(28x) b) Idem com nicois cruzados.(28x) ..................................... 78 Figura 32: a) Fotomicrografia sob luz polarizada em um plano. Detalhe da figura anterior mostrando cavidades com ocorrência de ferriargilãs de iluviação e coalescendo microagregados (138x). b) Idem com nicois cruzados (138x)................................ 79 Figura 33: a) Fotomicrografia sob luz polarizada em um plano. Horizonte C, perfill (PI). Quartzito com ferriargilãs e mangãs situado próximo à linha de pedras (28x). b) Idem com nicois cruzados (28x). ............................................................................ 80 Figura 34: Fotomicrografia com nicois cruzados. Alterita, perfil1. Grãos de quartzo com grau variável de esfericidade. Agregado microcristalino de quartzo formados por cristalizaçao a partir de solução. Nódulos ferruginosos em formação por segregação de Fe.(28x) .............................................................................................................. 81.

(14) Xli. Figura 35: Horizonte BtI, perfil 4. Fundo matricial com grande quantidade de material intemperizável de diabásio. Presença de fragmento de diabásio.(28x) ................... 81.

(15) XIll. ESTRATIGRAFIA E PEDOGÊNESE DE UMA SEQUÊNCIA DE SOLOS COM B LATOSSÓLICO E B TEXTURAL EM PIRACICABA (SP) Autor: Miguel Cooper Orientador: Prof. Df. Pablo Vidal Torrado. RESUMO. Numa área situada dentro da Depressão Periférica Paulista no Campus da USP em Piracicaba (SP), estabeleceu-se as relações entre os processos pedogenéticos, a morfogenéticos e a estratigrafia do topo e ombro de uma topossequência sobre diferentes materiais de origem. Varias questões foram estudadas como a origem do horizonte microagregado, a transição entre este horizonte microagregado (Bw) e outro com estrutura macroagregada poliédrica (Bt), a origem da "stoneline" e a relação entre a evolução da paisagem e o material de origem dos solos. O estudo foi realizado nos segmentos de topo e ombro de uma topossequência de 2600m de extensão. Estudos analíticos, morfológicos e micromorfológicos foram feitos em três trincheiras no topo , ombro e começo da meia encosta e num barranco de estrada que atravessa a área. No topo tradagens profundas foram realizadas procurando estudar a origem da stoneline e a uniformidade do material. A identificação e interpretação das descontinuidades existentes entre os diferentes materiais foi realizada com base nas observações de campo, na análise estatística da distribuição das areias, nas determinações de Zr, Ti, quartzo e suas relações, e no exame micromorfológico do esqueleto. A estratigrafia da área de estudo apresenta na sua parte mais elevada um depósito formado por sedimentos arenosos inconsolidados neocenozóicos provavelmente correlatos à formação Rio Claro (TQir) que se assentam sobre os sedimentOs do permiano superior da formação Irati (pi). Lado a lado e formando uma transição abrupta com os sedimentos arenosos, um segundo depósito neocenozóico composto por um material argiloso e vermelho assenta-se sobre parte da formação Irati (que encontra-se mais elevado junto ao sill) e um sill.

(16) XIV. de diabásio. Descendo na vertente para o ombro e a meia encosta, o diabásio passa a ser o material de origem dos solos. A presença de descontinuidades litológicas entre os diferentes materiais e de duas "stonelines" de origem alóctone em posições diferentes, confIrmaram a existência de dois eventos deposicionais distintos, que ocorreram em periodos diferentes. Estes eventos teriam sido ocasionados pelas alternâncias climáticas que aconteceram durante o quaternário. O primeiro evento corresponderia à deposição dos sedimentos arenosos na forma de alvéolos escalonados durante um clima semiárido, correlacionado com a fase glacial Danube, formando o pedimento Pdl. Estes sedimentos foram transportados de posições a montante e depositados em soleiras regionais formadas pelos sills e diques de diabásio expostos durante a escavação da Depressão Periférica. O segundo evento deposicional foi caracterizado por um entalhamento posterior do pedimento Pdl, durante uma fase úmida, seguido de um processo de pedimentação durante um clima semiárido, correlacionado com a fase glacial. Gunz, que depositou os sedimentos vermelhos e argilosos, originados do própio sill de diabásio, formando uma superfície pedimentar que se correlaciona com o pedimento P2. O estudo da gênese dos microagregados mostrou a participação de mais de um processo na formação destes. Três processos foram evidenciados: o da ação mecânica da mesofauna formando os microagregados ovais com esqueleto triado, o da formação de microagregados ovais sem esqueleto triado por processos geoquímicos e o da fIssuração do fundo matricial por processos de expansão e contração formando os microagregados poliédricos. A transição lateral entre o horizonte Bws e Bt foi atribuida à coalescência dos microagregados provocada pela aparição de tensões durante um periodo mais seco que o atual. A passagem posterior para um clima mais úmido com estação seca definida, provocaria ciclos alternados de umedecimento e dessecação mais frequentes que resultam na fIssuração do material formando os agregados poliédricos. Concomitantemente a estes processos, a argiluviação estaria presente, provocando a cimentação dos microagregados e preenchendo o espaço poroso..

(17) xv. STRATIGRAPHY AND PEDOGENESIS OF AN OXISOL AND ALFISOL SOIL SEQUENCE IN PIRACICABA (SP). Author: Miguel Cooper Adviser: Prof. Dr. Pablo Vidal Torrado. SUMMARY. In an area situated in the Paulista Periferic Depression on the USP campus in Piracicaba (SP), the relations between the pedogenetic processes, geomorphology and stratigraphy were established on the summit and shoulder of a toposequence over different parent materiais. Various topics were studied as the genesis of the microaggregate horizon, the transition between an oxic and an argillic horizon, the origin of the stonelines and the relation between the landscape evolution and the soil parent materiais. The study took place on the summit and shoulder segments of a 2600m long toposequence. Analytical, morphologicaI and micromorphological studies were done on samples taken from three pits on the summit, shoulder and the beginning of the backslope segments, and from a road cut that crosses the study area. On the summit, deep auger borings were sampled with the objective of studying the origin of the stonelines and the uniformity of the materiais. Field observations, statistical analysis of the sand distribution, Zr, Ti and quartz determinations and their relations, and the micromorphological studies of the skeleton grains, helped in the identification and interpretation of the existing discontinuities between the different materiais. The stratigraphy of the area presents, in its highest part, a deposit formed by Quatemary inconsolidated sandy sediments probably correlated with the Rio Claro formation (TQir), that overlie the Permian sediments of the Irati formation (Pi). Side by side and forming an abrupt transition with the sandy sediments, a second Quaternary deposit made up.

(18) XVI. of a red clayey material overlies a part of the Irati formation (that appears at a higher position next to the diabase sill) and a diabase sill. Lower doWIl, on the shoulder and backslope, the diabase appears as the soils' parent material. The presence of lithological discontinuities between the different materiaIs and of two stonelines of allochtonous origin in different positions, conftrmed the existence of two different depositional events, that happened in different periods. These events would have been caused by the climatic changes that occured during the Quaternary. The ftrst event would correspond to the deposition of the sandy sediments in the form of stepped alveoluses during a semi-arid climate, that correlates with the Danube glacial phase, forming the Pdl pediment. These sediments were transported from a higher topographical position and stopped by tectonic barriers formed by the sills and dykes that were exposed during the excavation of the Peripheric Depression. The second depositional event was characterized by an later incision of of the Pdl pediment, during a humid phase, that was followed by a pedimentation process during a semi-arid climate, correlated with the Gunz glacial phase, that deposited the red clayey sediments, originated from the same diabase sill, forming a pedimental surface that correlates with the P2 pediment. The study of the microaggregate genesis showed the participation of more than one process in their formation. Three processes were identifted: the mechanical action of the mesofauna forming the oval microaggregates with ground skeleton, the formation of oval microaggregates without ground skeleton by geochemical processes and the fissuration of the soil matrix by expansion and compression processes forming the poliedric microaggregates. The lateral transition between ferralic and argic horizons was attributed to the coalescence of the microaggregates due to tensions created during a drier period than present. A later change to a more humid climate with a defined dry station, provoked more frequent alternated cycles of drying and wetting that resulted in the ftssuration of the material, forming poliedric aggregates. At the same time these processes occured, clay illuviation was present ftlling the poroso spaces and cimenting the microaggregates..

(19) 1. 1. INTRODUÇÃO. o mapeamento de solos e o entendimento dos processos que ocorrem no interior de sistemas pedológicos, são facilitados devido ao conhecimento da distribuição dos solos na paisagem. É sabido que o relevo e o substrato rochoso tem grande influência nas propriedades dos solos e que estas vão sofrer modificações de acordo com a posição topográfica que eles ocupam na paisagem. Os estudos que relacionam os solos com a evolução da paisagem e a geologia auxiliam no mapeamento de solos através do estabelecimento de padrões de ocorrência que permitem prever que solos podem existir em uma área que apresenta um determinado tipo de relevo e substrato geológico. O estabelecimento destas relações diminue o tempo necessário para a realização dos levantamentos assim como também diminue os custos resultantes do menor número de amostras a serem coletadas. Observa-se na Quadricula de Piracicaba a presença de vários solos, desde solos profundos e muito intemperizados até solos rasos e pouco intemperizados, ou, de solos muito férteis até solos extremamente pobres, todos eles distribuidos nos mais diversos relevos e formados sobre diferentes materiais de origem. Esta complexidade é explicada pela presença de diferentes materiais de origem e formas do relevo que condicionam a formação de solos distintos, e que por sua vez são determinados pela estratigrafia local complexa e pelos processos geomorfológicos que esculpiram a paisagem e expuseram e/ou depositaram os diferentes materiais geológicos..

(20) 2. A interpretação da mOlfologia da paisagem nas regiões tropicais e subtropicais baseiase principalmente nas consequências das mudanças climáticas ocorridas durante o pleistoceno. A alternância de climas úmidos e climas semiáridos causaram o aparecimento de forças agradacionais e degradacionais características de cada tipo de clima, que tiveram como resultado a formação da paisagem atual com seus vestígios e remanescentes de formas antigas como os pediplanos e pedimentos com seus depósito correlativos. Atualmente, estudos voltados à explicação da forma da paisagem baseados na evolução geoquímica contestam a interpretação relativa a superficies de erosão como exclusivamente resultantes de ações mecânicas extensivas associadas a períodos semi-áridos, provocando uma polarização dos trabalhos em autoctonistas e aloctonistas. Assim uma "stoneline pode ser interpretada como remanescente de um paleopavimento detrítico resultante de uma fase semiárida posteriormente coberta por sedimentos ou como uma concentração residual ou ainda como um arranjo especial devido à atividade biológica. Várias questões não esclarecidas nos estudos pedogenéticos em ambientes tropicais ainda permanecem sem soluções únicas e definitivas. A gênese dos Latossolos, em particular da formação da estrutura microagregada, pode-se considerar complexa devida à existência de diversas hipóteses que explicariam a sua formação. Entre elas encontramos aquelas que atribuem aos microagregados uma origem biológica, outras que atribuem uma origem geoquímica e por último aquelas que atribuem uma origem por fragmentação. A transição desta classe de solos para solos com agregados centimétricos e poliédricos pode ser explicada por três hipótese: pela coalescência de microagregados ocorrida durante épocas mais secas; por um adensamento decorrente de uma mudança na morfologia do relevo que influenciaria no fluxo lateral da agua provocando a alternância de ciclos de umedecimento e dessecamento; e por entupimento da porosidade devido à deposição de argila iluvial. A presença de "stonelines" ou linhas de pedras são atribuídas basicamente a três hipóteses: a) como base de um depósito, b) como acúmulo residual e c) como resultado do remonte biológico realizado principalmente por cupins e formigas..

(21) 3. o. objetivo do presente trabalho é estabelecer relações entre os processos. pedogenéticos, geomorrológicos e a estratigrafia no topo, ombro e meia encosta de uma topossequência sobre diferentes materiais de origem no município de Piracicaba (S.P.). Observou-se neste local uma transição lateral abrupta entre um material arenoso fino e outro argiloso vermelho,assim como uma transição vertical e lateral entre um horizonte Bt e outro Bw. Como questões principais a serem elucidadas estão a ongem do horizonte microagregado, a transição entre este horizonte microagregado (Bw) e outro com estrutura macroagregada poliédrica (Bt), a origem da linha de pedras e a relação entre a evolução da paisagem e o material de origem dos solos..

(22) 4. 2. REVISÃO DE LITERATURA. 2.1. Geomorfologia e geologia na Depressão Periférica. A Depressão Periférica é um compartimento topográfico deprimido de uma largura média de 80 a 120km e com 450km de extensão, que se situa entre as terras altas do Planalto Atlântico a leste e as Cuestas Basálticas a oeste (Ab'saber, 1969; Melo. & Ponçano, 1983). A sua formação é atribuída à erosão diferencial, entre rochas sedimentares, cristalinas e os sills de diabásio, causada pela drenagem consequente e seus tributários subsequentes (Melo & Ponçano, 1983). Segundo' Penteado (1968), o subnivelamento geral dos interflúvios entre 600 e 700m os mergulhos regionais e a deposição dos eixos de drenagem permitem concluir que a região esteve sujeita a processos de aplainamento generalizado que arrasaram com o relevo, formando uma verdadeira superfície de erosão, que, segundo Melo & Ponçano (1983) teria se formado no intervalo de tempo compreendido entre a deposição da Formação Itaqueri, correlativa da Superfície do Japi (eocênica) e a deposição da Formação Rio Claro (do início do Pleistoceno). A Depressão Periférica corresponde à faixa de ocorrência das sequências sedimentares infrabasálticas paleozóicas e mesozóicas do Estado de São Paulo, incluindo áreas descontínuas de corpos intrusivos, sob a forma de diques e sills de diabásio (IPT, 1981b). Segundo Penteado (1968) estas camadas sedimentares mergulham numa direção geral noroeste com inclinações variáveis, maiores nas camadas basais do Grupo Tubarão e menores nas camadas do Grupo Passa Dois. A autora destaca a importância das ocorrências de perturbações devidas a falhamentos relacionadas com intrusões de diques e sills.

(23) 5. de diabásio ou devidas a reativamento de falhamentos, provavelmente pos-cretácicos, e à formação de vertentes dissimétricas e desníveis variados devido à estrutura homoclinal e à litologia de variada resistência face aos processos erosivos. Melo & Ponçano (1983) citam que o mais notável e antigo nível de aplainamento da Depressão Periférica é representado pela superficie que nivela os topos das colinas sedimentares em torno de 690-720m. Martonne (1943) a denominou como Superficie Neogênica e Penteado (1968) a denominou como Superficie de Urucaia. Este nível corresponderia ao pediplano Pd2 descrito por Bigarella et aI. (1965) e ao nível planáltico B descrito por Melo (1995). Ligeiramente embutida abaixo da Superficie Urucaia encontra-se, entre 580-630m, a superficie alveolar, que constitui o assoalho da Bacia do Rio Claro, denominada Superficie Rio Claro (penteado, 1968), que corresponderia ao pediplano Pd 1 segundo o modelo de Bigarella et alo (1965) e ao nível planáltico Bd de Melo,(1995). A mesma autora observou que esta superficie encontra-se desnivelada em alvéolos escalonados, separados por soleiras associadas a falhas. Melo & Ponçano ((1983) atribuem esta superficie a uma fase de aplainamento posterior à que formou a Superfície Urucaia, correspondendo esta ao início do Pleistoceno, mais provavelmente à fase de morfogênese mecânica associada à glacial Danube. Melo (1995) explica a formação deste nível pedimentar no vale do Rio Corumbataí, como sendo resultado da erosão facilitada pela ocorrência de litologias mais brandas (rochas sedimentares) cercada por derrames e soleiras de rochas básicas e de pulsações tectônicas na estrutura de Pitanga, com alternância de discretos movimentos ascendentes e descendentes, favorecendo a erosão remontante. Bjornberg & Landim (1966) identificaram três níveis sedimentares diferentes. Para o nível inferior, que se encontra entre 600-800m, os autores propuseram a designação de Formação Rio Claro. A deposição destes sedimentos da Formação Rio Claro levaram à formação da superficie homônima (penteado, 1968; Melo & Ponçano, 1983)..

(24) 6. A Fonnação Rio Claro foi depositada, segundo Melo & Ponçano, 1983, em uma fase de morfogênese mecânica, mas a cumulação ter-se-ia dado graças a barramentos tectônicos. Anterionnente, Penteado (1968) havia explicado que a presença de soleiras locais, remanescentes de fases semiáridas pretéritas, criaram zonas levemente deprimidas devido ao reativamento neocenozóico de falhas e fraturas por basculamentos e a uma modificação do clima para semi aridez, que teriam sido os fatores responsáveis pela interrupção da rede de drenagem em bacias alveolares escalonadas. Segundo a mesma autora, esses alvéolos, ao longo de antigos eixos de drenagem, concentravam um escoamento centrípeto, temporariamente endorreico, pennitindo a deposição regional. Estas condições de semiaridez com chuvas intensas e episódicas deram origem, segundo a autora, a um escoamento torrencial e desorganizado fonnando verdadeiros lençóis de lama de fraca aptidão seletiva, que teriam sido os responsáveis pela deposição das cascalheiras de quartzo na base da fonnação. Entre o topo aplainado das colinas, que corresponderiam aos pediplanos Pd2 e Pd1, e o assoalho, geralmente plano das várzeas, Penteado (1968) ressaltou a presença de níveis intennediários que se repetem por toda a Depressão Periférica. Esses níveis, que frequentemente se encontram recobertos de cascalheiras, correspondem a patamares desdobrados em número de 2 a 4, que indicam, segundo a autora, fases sucessivas de aplainamento lateral e entalhe, oriundas de alternâncias climáticas e lento tectonismo positivo entre o Pleistoceno e o Holoceno (Bigarella et al., 1965; Melo & Ponçano, 1983). Segundo Bigarella et alo (1965), na época em que iníciou-se a pediplanação do Pdl, a paisagem encontrava-se muito dissecada, resultado da época úmida anterior. A mudança climática para o semi-árido, provocou a remoção desordenada do regolito para as depressões do terreno por processos de movimento de massa e corridas de lama, provocando o entupimento da calha de drenagem contribuindo para um levantamento do nível de base local. Este nível de base passou a controlar os processos de morfogênese mecânica, responsáveis pela elaboração do pediplano Pd 1. Após o ténnino da fase semiárida que.

(25) 7. originou o pediplano Pd1, seguiu-se uma fase úmida responsável pela dissecação e remoção de grande parte do material sedimentado durante a elaboração do Pdl, subsequentemente instalou-se uma nova fase semiárida, durante a qual processos de pedimentação modelaram o pedimento P2. Posteriormente, após nova alternância de fases úmidas e semiáridas, estes autores, descreveram a formação do pedimento P 1. Estes pedimentos corresponderiam aos patamares desdobrados de Penteado (1968). Melo & Ponçano (1983) atribuiram a formação destes pédimentos às fases semiáridas dos glaciais Gunz e Mindel ou Kansan e Illinoian, segundo Bigarella & Mousinho (1965b), respectivamente. O pedimento P2 foi descrito por Melo (1995) como o nível planáltico R, e explicou que no vale do Rio Piracicaba este nível é fortemente controlado por soleiras de diabásio que ocorrem na altura da cidade de Piracicaba. Após a formação do nível pedimentar PI seguiu-se uma nova fase úmida de dissecação da paisagem e recobrimento florestal. Com o retomo das condições de semiaridez, agora com um caráter talvez mais moderado ou de menor duração, restabeleceram-se os processos de morfogênese mecânica , em duas etapas distintas que correspondem aos glaciais Riss e Wurm, entremeadas de uma fase de dissecação em clima úmido, que formaram dois níveis de baixos terraços com cascalheiros Tc2 e Tcl (Bigarella et aI., 1965).. 2.2. Relações entre a formação de solos e o relevo. Os fatores de formação de solos foram defmidos por Buol et alo (1980) como sendo os agentes, forças, condições, ou relações, ou combinações destes, que influenciam, influenciaram ou que vão influenciar o material de origem de um solo, com o potencial de transformá-lo..

(26) 8. Assim, Dokuchaev 1 em 1898 (Buol et al., 1980) sugeriu que a fOlTIlação de solos estava condicionada por quatro fatores: clima, organismos, substrato geológico e tempo. Ele resumiu estes fatores numa equação:. S = f(cl, o, pl. Jenny (1941) adicionou aos quatro fatores de Dokuchaev, o fator relevo. Este autor formulou uma equação que estabelecia a relação entre certos atributos dos solos e os fatores.. Sou s = f(cl, o, r, p, t, ... ). onde S é o solo, s é um atributo do solo, cl é o clima, o são os organismos, r é o relevo, p é o material de origem e t é o tempo. Os pontos após o t significam fatores não especificados. Para determinar a dependência de um atributo do solo num determinado fator, Jenny reescrevéu a equação resolvendo-a para cada fator, onde só um fator varia enquanto os outros permanecem constantes. Johnson & Watson-Stegner (1987) propuseram um modelo compreensivo de gênese de solos baseado na observação de que solos evoluem através de dois caminhos: progressivo (P) e regressivo (R). Para todos os solos, S = f(P,R). O caminho progressivo inclui processos e fatores que promovem a horizontização, desenvolvimento construtivo efoo O. aprofundamento sub-superficial. O caminho regressivo inclui processos e fatores que. .pro1lIDvem-a haploidização, o crescimento retardado e/ou a remoção superficial. A ação conjunta dos caminhos P e R podem alternadamente predominar um sobre o outro, à medida qtle-O. solo evolui.. lnOKUCHAEV, v.v. Russian Chernozem (Russkü Chernozem), 1898. Israel Prog. for Sei. Trans., Jerusalem. 1967..

(27) 9. o progresso dos estudos pedológicos mostrou que o modelo de Simonson (1959) era limitado. Este considera que a diferenciação de horizontes de um perfil de solo é devido a quatro processos no sistema solo: adição, remoção, transferência e transformação. Os estudos das últimas décadas tem mostrado que os solos formam um contínuo na paisagem e que processos que ocorrem nas partes mais elevadas do relevo influenciam os solos que ocorrem na parte mais baixa do relevo (Hall, 1983). O relevo local controla a distribuição dos solos na paisagem a tal ponto que solos com caracteristicas morfológicas e propriedades contrastantes convergem lateralmente e se encontram em equilíbrio sob as condições locais. Muitas das diferenças entre solos situados em posições topográficas diferentes, são devidas a combinações de microc1ima, pedogênese e processos geológicos sub-superficiais. Diferenciar os efeitos de cada um na distribuição de I-. solos é normalmente difícil (Birkeland et alo 1990). A utilidade do estudo dos solos através das topossequências está no reconhecimento das relações espaciais entre os horizontes e suas transições verticais e laterais ao longo das vertentes que refletem uma hierarquia e uma cronologia no processo pedogenético. Quando o arranjo (geometria) desses horizontes evidencia concordância ou discordância com as supemcies topográficas das vertentes toma-se possível avaliar as relações entre solo e relevo, bem como as relações destes com a paisagem onde se encontram (Bouletet al., 1994) e deduzir a história e caracteristicas do meio. A interação dos solos com as formas do relevo e o resultado dos processos pedológicos e geomorfológicos são a chave para o entendimento das topossequências, razão porque este conceito tem sido tão importante nos estudo de solos (Gerrard, 1981). Segundo Hall (1983), o movimento da água na paisagem é a causa principal para a distribuição de matéria nas encostas. O movimento da água e sua distribuição controlam a diferenciação dos solos· na paisagem. Birkeland (1984) explicou que a geoquímica do solo pode variar com a posição no relevo se a quantidade de água que entra por precipitação é suficiente para causar uma redistribuição da água no solo através da encosta. Gerrard (1981).

(28) 10. em seu trabalho sobre catenas complementou que cada catena é o resultado de interrelações complexas entre o solo e os processos que ocorrem na encosta, estes sendo governados por taxas diferenciais de erosão e deposição que ocorrem em diferentes partes das encostas. Segundo este autor, do ponto de vista pedogenético, todo relevo consiste em zonas de remoção, transferência e acúmulo. Ruhe (1960) apresenta seu modelo compartimentando as vertentes em cinco segmentos, explicando os processos que ocorrem nestes. Os cinco segmentos são: topo, considerado o segmento mais estável da vertente onde o movimento da água é predominantemente vertical e como conseqüência apresenta solo profundos e homogêneos; ombro, que tem forma convexa com maior intensidade do "runoff" resultando num segmento de alta erodibilidade e instável, predominando a formação de solos rasos; escarpa, o processo dominante é o transporte de material assim como da água tanto em superficie corno em subsuperficie resultando também na formação de solos rasos; sopé, com sua forma côncava e deposição de material trazido da parte mais elevada, este segmento é de acúmulo e relativamente instável formando solos heterogêneos; e finalmente o declive aluvial, solos nesta posição são altamente variados sendo formados por material trazido dos segmentos superiores da encosta assim corno de materiais trazidos e depositados pelo rio. Vários trabalhos estudando as relações solo-relevo utilizaram este modelo de vertente. Exemplos destes são os trabalhos de MaIo et alo (1974),Curi & Franzmeier (1984), Vidal-Torrado (1989), Kreznor et aI. (1989), Graham et alo (1990), Graham & Buol (1990), Pierson & Mulla (1990) e Honeycutt et aI. (1990).. 2.2. Origem do horizonte B latossólico. o horizonte B. latossólico é o horizonte diagnóstico dos Latossolos e aparece em. alguns solos intermediários, corno por exemplo a Terra Roxa Estruturada Latossólica e o Podzólico Vermelho-Escuro Latossólico. Este horizonte caracteriza-se por ser muito.

(29) 11. homogêneo. Morfologicamente pode apresentar estrutura maciça ou em blocos subangulares fracos que se desfazem em microagregados de grau forte no caso de apresentar textura argilosa. São horizontes altamente intemperizados com poucos minerais intemperizáveis nas frações areia e silte. A fração argila apresenta uma mistura de caulinita e óxidos e hidróxidos de ferro ou alumínio. (Buol & Eswaran, 1978; Stoops, 1983). Os microagregados, elementos característicos de um horizonte latossólico, podem apresentar várias formas: esféricas, ovais ou poliédricas. Existem diversos estudos sobre a formação destes tipos de agregados que mostram origem diversa (Buol & Eswaran, 1978; Stoops, 1983; Stoops & Buol, 1985). Beadou (1972) estudando os solos ferralíticos da Republica Centro-Africana observou que os microagregados estão intimamente ligados à pedogênese ferralítica e que apresentam uma estrutura complexa com um núcleo rico em óxidos e hidróxidos de ferro envolvido por uma camada de fundo matricial pouco modificado. A formação de microagregados é acompanhada por uma modificação do plasma que pouco a pouco vai se individualizando e passa de massépico para insépico ou assépico. Ele explica que a porosidade fissural que existe quando os microagregados são formados se transforma em porosidade de empilhamento onde os microagregados estão bem individualizados. Em trabalhos posteriores este autor observou uma intensa fissuração do plasma nos horizontes superficiais originando os microagregados em solos do Gabón (Beadou et aI., 1977) e em 1987, novamente na República Centro-Africana, Beadou et al. (1987) concluíram que os microagregados resultam da combinação de argilas com a hematita e que as argilas estão orientadas paralelamente às bordas dos agregados. Pedro et al. (1976) explicaram a formação da microestrutura ovóide dos Latossolos como sendo de evolução geoquímica. Eles propõem que o processo de pedogênese ferralítico é formado por dois estágios principais. O primeiro corresponde à alteração ferralítica havendo neoformação de um material ferrocaulinítico. O segundo corresponde ao desenvolvimento de um horizonte microagregado típico devido ao total desaparecimento dos.

(30) 12. mmerrus primários da rocha e da individualização de um complexo de alteração essencialmente caulinítico-gibbsítico e à ocorrência de fenômenos secundários como a dessaturação do complexo de adsorção, a ferritização do complexo argiloso e uma cristalização progressiva dos compostos ferríferos independentes. Muller (1977) em trabalho conduzido na República de Camarões, explicou a formação dos horizontes óxicos devido a uma pedogênese recente ou atual. Mostrou que os microagregados esféricos são formados por um simples rearranjamento do plasma sem que apareçam mudanças na cor devido a eventuais deslocamentos do ferro. Este processo parece ser uma fragmentação fisica que ocorre a partir dos horizontes mais profundos em direção à superficie e aparece como uma reorganização biaxial de uma estrutura insépica ("neostrians"), sem que ocorra nenhuma transformação de natureza geoquímica. O autor classifica os microagregados em cinco tipos: estruturais, formados a partir do processo de microestruturação ou separação do plasma;. relictuais, herdados do processo de. intemperismo; ferríticos, formados por um processo de ferritização anterior; zoogenéticos; formados pela pedoturbação de origem biológica e complexos, que são formados pela agregação de microagregados de tamanho menor. A formação de microagregados poderia ocorrer segundo Chauvel et alo (1978) a partir de uma matriz anisotrópica composta de caulinita e hidratos de ferro. Zonas pequenas (100 J.I.ffi) de cor mais vermelha estariam-se formando, nesta matriz, como resultado de uma organização diferencial do ferro. Estes micronódulos se individualizariam quando a matriz que os circunda desaparece devido à sua alta mobilidade, como resultado da deferrificaçãO parcial. Utilizando técnicas de microscopia ótica e eletrônica para a observação dos microagregados feitos pelos cupins em amostras coletadas na Costa de Marfim e Congo e de material produzido pelos cupins em laboratório, Eschenbrenner (1986) detenninou Jnicrofábrica, a composição geoguímica e mineralógica dos. microagr--.egªdo~ ... ª. Ele observou. que estes microagregados eram orgânicos ou minerais ou ambos e que apresentavam a forma.

(31) 13. característica oval a esféricos. Com isso ele concluiu que este material fonnado pelos cupins é muito similar aos microagregados encontrados nos Latossolos, podendo resultar da atividade dos cupins em condições tropicais, processo que ele chamou de bioagregação. Vários trabalhos mostram o papel secundário da fonnação de microagregados pela mesofauna do solo (Chauvel, 1977; Muller, 1977; Stoops, 1983; Trapnell & Webster, 1986). No entanto Eschenbrenner foi um dos primeiros a dar uma importância maior a este processo de fonnação de microagregados. Em trabalho recente no Brasil, Mildós (1992 e 1993) observou a fonnação de microagregados ovais por cupins em solos fonnados sobre basalto em Botucatu (SP), ressaltando a importância deste processo na fonnação de Latossolos. Vidal-Torrado (1994) observou a presença de microagregados de origem biológica em uma topossequência no distrito de Tupi, Piracicaba (SP). Trapnell & Webster (1986), estudando solos no leste e centro da África, observaram quatro tipos de microagregados. Os fragmentários formados pela fissuração de pedes maiores por alternâncias de ciclos úmidos e secos, os granulares que são microagregados irregulares que são formados por umedecimento gradual, granuliformes que desenvolvem superficies arredondadas após umedecimento gradual e microgranulares tendo forma quase esférica e que se formariam por processos geoquímicos ou pela atividade da mesofauna. Fazendo uma caracterização energética dos sistemas plásmicos dos grandes conjuntos pedogenéticos, Pedro (1987) estabeleceu dois grandes conjuntos: no primeiro ocorre um meio pouco contrastante energeticamente (pF variando de 1 a 2) onde a umidade relativa do ar é alta e as temperaturas maiores que O°C e no segundo o meio é contrastante energéticamente devido à existência de estações climáticas muito distintas durante o ano (pF variando de Oa 6). No primeiro caso ocorre um fenômeno convergente. Neste caso encontrase um meio úmido, muito filtrante, com soluções diluídas onde os elementos AI e Fe tem um papel fundamental nas interfaces, em função da sua hidrofobia. Todos estes parâmetros se conjugam para elaborar organizações com geometria fixa (esféricas ou ovais) e que.

(32) 14. aparecem geralmente sob formas de volumes com superncies externas mínimas e com dimensões compatíveis (lOOum) com os fenômenos fisicos preponderantes. 2. Cambier na sua tese de doutorado, citado por Pedro (1987), mostrou que nos Oxissolos as partículas de caulinita formam policristalitos formando unidades chamados de micro-domínios (1 um de diâmetro). Estes policristalitos se formam pela união de cristais de caulinita dispostos paralelamente e ligados uns aos outros por pontes de Fe. Estes microdomínios orientados são a base para a formação dos micro-nódulos característicos dos Oxissolos. Num trabalho semelhante e utilizando técnicas de sub-microscopia Santos et al. (1989) estudaram a composição de microagregados e o arranjo das suas partículas. Observaram que o mineral de argila dominante é pouco cristalino, densamente empacotado, caulinítico e orientado ao acaso. Oxi-hidróxidos de Fe pouco cristalinos (provavelmente ferridrita) existem como agregados individuais preenchendo o espaço entre as partículas de caulinita e a matéria orgânica tem um papel importante na união das partículas de argila. Concluíram os autores que as análise de seções ultradelgadas sugerem que a combinação de partículas de argilas orientadas ao acaso, a matéria orgânica e os agregados de Fe dão aos microagregados, uma natureza isotrópica. Três condições foram propostas por Dexter (1988) para a formação de microagregados. Primeiro, quaisquer ligações existindo entre as partículas do solo devem ser quebradas por processos mecânicos; segundo, a fisico-química do solo deve ser tal, que aglomerados de partículas de 1O-20um de diâmetro possam se formar; e terceiro, o potencial da água deve ser suficiente para formar meniscos entre os aglomerados para juntá-los e formar microagregados de até 150um.. 2. CAMBIER, P. Organisation des constituants et interactions physicochimiques au sein des microagrégats de soIs. Application au systeme ferra1itique kaolinite-oxyde de fero Thése Paris, INRA. 226p. 1986..

(33) 15. Beauvais & Tardy (1991), estudando a degradação de couraças ferruginosas em clima tropical úmido sob floresta, aflrmaram que o desmantelamento das couraças resulta de um efeito conjugado da umidade (precipitações anuais maiores que 1600mm), da decomposição da matéria orgânica e da respiração das raízes que provocam a hidratação e redução, responsáveis pela traÍlsformação da hematita em goetita, da caulinita em gibbsita e da dissolução seletiva do ferro através da ligação com o alumínio. Concluíram que em todos os lugares onde ocorre o desenvolvimento de uma floresta a formação de solos ferralíticos micronodulares ocorre às expensas de couraças ferruginosas formadas no passado sob clima tropical muito contrastante. Vidal-Torrado (1994) observou que na área de estudo no distrito de Tupi, Piracicaba (SP), a formação de microagregados poderia ter ocorrido por mais de um processo. Ficou evidenciado nas descrições realizadas por ele o processo de microestruturação (Muller, 1977), ação da mesofauna e microagregados herdados do retrabalhamento do materiallatossólico ocorrido na evolução do vale.. 2.3. Origem do horizonte B textural. o. horizonte B textural é um horizonte mineral subsuperfIcial onde houve. incremento de argilas orientadas ou não. Vários processos podem explicar esta distribuição das argilas. Birkeland (1984) citou três processos para a formação deste horizonte: o primeiro seria que os constituintes das argilas são derivadas do intemperismo que ocorre na parte superior do perfIl e que se movem para baixo em solução com a água que percola e precipitam como minerais de argila no horizonte B; o segundo refere-se às. argil~. formadas. "in situ" pelo intemperismo de minerais no horizonte B; e o terceiro refere-se às'argilas que se movem como partículas em suspensão na água de percolação e que se acumulam no horizonte B d.evido à floculação ou a constrições nos poros através dos quais a água se move..

(34) 16. Adicionou o autor que sem dúvida as argilas encontradas no horizonte B são formadas pelos três processos, mas que a importância relativa de cada um deles varia com o tipo de solo. Eswaran & Sys (1979) explicaram a formação do horizonte Bt como sendo resultado de três processos: dispersão, translocação e acumulação, dando ênfase à presença de cerosidade e à presença de cutans como caracteristicas principais para a classificação destes horizontes como Bt. NettIeton et alo (1969) encontraram vários solos que apresentavam acúmulo de argila no horizonte B e cerosidade no campo e que não apresentavam cutans de iluviação nas lâminas delgadas. Explicaram este fato por duas razões: primeiro, a formação de argilas orientadas "in situ" pela ação de ciclos de- molhamento e secamento ("stress cutans") e segundo, estes mesmos processos de expansão e contração podem provocar a destruição dos "cutans" de iluviação ou não formar superficies de "pedes" suficientemente permanentes como para permitir o acúmulo e formação destes "cutans". Isbell (1980) num trabalho de revisão sobre o conceito de Btjá concluíra que apesar de que a iluviação de argila possa ser evidenciada no campo, havia também evidência crescente de que sem o estudo de lâminas delgadas a sua identificação é dificil. Os estudos revisados por este autor mostraram que às vezes havia uma falta de correlação entre a cerosidade observada no campo e a quantidade de cutans de iluviação observada nas lâminas delgadas. Para identificar horizontes Bt no campo F edoroff & Eswaran (1985) apresentaram três caracteristicas das quais uma ou mais podem ser utilizadas para caracterizar um Bt. Estas são: presença de um horizonte eluvial acima do horizonte Bt, presença de uma estrutura primária com estrutura secundária ou terciária em blocos e ausência de microgrânulos caracteristicos dos Latossolos. Segundo estes autores, a argila nos horizontes Bt pode se originar: a) de um material transportado e misturado no solo; b) de um material intemperizado; c) de um material iluviado fino misturado pela fauna do solo; d) de um material herdado de um horizonte óxico; e) de feições pedológicas na forma de cutans de.

(35) 17. iluviação ou preenchimentos correpondendo à argiluviação presente; f) de fragmentos de feições argilosas provavelmente herdados do material de origem e formados quando o horizonte foi perturbado ou transportado; e f) de feições pedológicas perturbadas correspondentes a argiluviações passadas. Pedro (1987) explicou a formação de macroestruturas em um melO onde encontram-se periodos energeticamente contrastantes devido à existência de estações opostas (variações de pF durante o ano de O a 6) provocando a ação de forças de cisalhamento consecutivas aos fenômenos de expansão por ocasião de cada ciclo de reumectação sazonal. O processo de degradação do horizonte Bt é considerado por vários autores como um processo importante na formação deste horizonte. Jimenez Rueda & Demattê (1988) observaram a presença de silãs, que podem indicar a sílica liberada da estrutura do mineral de argila. Castro (1989) observou a degradação do topo do horizonte Bt por uma depleção química do ferro seguida de uma mecânica que deixa bandas onduladas residuais de acumulação dupla no seio do horizonte E. Dijkerman & Miedema (1988) estudando solos de Serra Leone explicaram que o aumento de argila desde o horizonte A para o Bt foi devida à iluviação de argila, a diferenças texturais devido à sedimentação e à destruição de argilas do topo do Bt pelo processo de ferrólise (Brinkman, 1970). Vidal-Torrado et alo (1991) estudando um Podzólico Vermelho Amarelo observou a degradação do horizonte Bt evidênciado por mecanismo pedogenético ocorrendo sucessivamente iluviação de argila, redução da porosidade do topo do Bt,. ~ncharcamento. temporário do topo do Bt e degradação. 9u remoção lateral dos fmos do topo do Bt. Estudando Nitossolos no Quênia, Sombroek & Siderius (1976) não encontraram na literatura um processo específico para a formação destes solos. Os processos responsáveis pela formação de Ferralsolos e AcrisoloslNitossolos respectivamente (ferralitização versus argiluviação) não explicam satisfatoriamente a morfologia e caracteristicas dos Nitossolos. Para poder entender os processos que levaram à formação destes solos, estes autores salientaram que um bom começo para delinear um processo específico é a ocorrência geral.

(36) 18. de agregados em blocos muito estáveis e suas superfícies brilhantes características, que também ocorrem nas alteritas. Mas, a informação existente para a formação dos pedes em forma de blocos é pouco conclusiva. A ocorrência de superfícies lisas e brilhantes devido à argiluviação parece altamente improvável, não só por sua ocorrência nas partes mais profundas do perfíl, mas também pela sua composição (óxidos de ferro e manganês). Segundo estes autores a formação destas superfícies lisas e brilhantes resulta de processos de difusão causando concentrações de plasma na forma de cutans compostos (ferrans, mangans), localmente cobertos por argilans, não condiz com as condições aeróbicas nas quais os Nitossolos se encontram. Atribuir a formação destas superfícíes a processos de estresse não explicaria a concentração dos óxidos, pois estes se movem dentro da matriz dos pedes sob condições de drenagem livre. Os autores propuseram que a migração de óxidos ocorre sob a influência de micro-magnetismo induzido por um pequeno cisalhamento entre os pedes, processo que denominaram de "metalização". Sombroek & Siderius (1981) consideraram que vários processos ocorriam na formação destes Nitossolos: formação de argila de atividade baixa (caulinita e sesquióxidos); translocação de argilas; homogeneização pela fauna do solos (cupins, formigas, vermes, etc.), particularmente evidente nos primeiros lOOcm do solo causando a destruição ou deformação de cutans e a formação de estrutura granular a estrutura em blocos subangulares; e a "nitidização", processo que causa a formação de estrutura em blocos angulares bem defmidos com superfícies brilhantes que podem ser lisas ou estriadas. Evidências micromorfológicas mostraram a presença de "argilans" nos pedes, enquanto que a estriação nas mesmas superfícies indicam que a micro-expansão e micro-contração podem resultar em faces de pressão ou micro-slickensides. Estudando as propriedades micromorfológicas dos Nitossolos, Creutzberg & Sombroek (1987) defmiram uma combinação de propriedades micromorfológicas que chamaram de ''Nito-argillic Syndrome", que caracterizam o horizonte nito-argílico. Dentro das características apresentadas pelos autores, destaca-se a formação de ferri-argilans fmos.

(37) 19. nos poros como sendo a feição que mais caracteriza o horizonte nito-argílico, chamando-os de "lepto-coatings". Eles explicam a formação destes "lepto-coatings" como sendo resultado da reorganização local (estresse) de argilas silicatadas orientadas anteriormente depositadas dentro do horizonte. A omni-presença dos "lepto-coatings tl no horizonte nito-argílico combinado com a ocorrência de superfícies de fraqueza no fundo matricial, podem ser considerados responsáveis pela presença de superficies lisas e brilhantes que caracterizam o horizonte nito-argílico no campo. Sombroek (1990) reafirmou os processos que originam a formação dos Nitossolos como a presença de alguns poucos ferri-argilans de iluviação e uma maior abundância de "lepto-coatings" nos poros. Admitiu entretanto que a natureza exata das superficies brilhosas nos pedes e ainda incerta (eXudação, metalização, cisalhamento, e/ou iluviação), assim como a origem das formas dos pedes.. 2.4. Origem da transição Bw/Bt e BtlBw. · Na paisagem encontram-se dois tipos de transições laterais do tipo BwlBt: uma onde ocorre a transição entre o horizonte com estrutura microagregada (Bw) para o horizonte com estrutura poliédrica de acúmulo de argila (Bt) e outra onde encontra-se a transição de horizontes com estrutura poliédrica de acúmulo de argila (Bt) para o horizonte com estrutura microagregada (Bw). Lepsch & Buol (1975) estudando uma topossequência Oxissolo-Ultissolo associaram os Oxissolos às superfícies mais antigas e os Ultissolos às mais jovens. Concluíram que o horizonte óxico se formava a partir da floculação e compactação do plasma formando microagregados, sendo homogeneizado por processos de pedotur,fuação enquanto que o desenvolvimento dos horizontes argílicos devia-se principalmente ao processo de translocação de argilas. Outros trabalhos também citam a importância da.

(38) 20. translocação da argila na formação de horizontes argílicos em Ultissolos e Alfissolos (Birkeland, 1984; Bullock & Thompson, 1985 e F edoroff & Eswaran, 1985). Segundo Perecin & Campos (1976), a formação de uma Terra Roxa Estruturada a partir de um Latossolo Roxo pode ter ocorrido pela deposição de argila iluviada sobre a fábrica intertéxtica dando origem à fábrica porfirosquélica e ao aparecimento de fissuras. Concluíram que a argila iluviada, que atualmente está se depositando nas fissuras, provem de penodos de iluviação recente. Lepsch et alo (1977) explicaram a formação de horizontes argílicos nas encostas íngremes adjacentes a Oxissolos pelo movimento lateral da água nos horizontes superficiais provocando uma redução, por curto espaço de tempo, dos óxidos de ferro hidratados provocando a remoção destes. Isto provoca rompimento nas ligações argila-ferro, liberando as argilas para serem transportadas e acumuladas em posições mais baixas, formando um horizonte argílico. Processo semelhante foi descrito por Queiroz Neto et alo (1981) para explicar a passagem lateral de horizontes Bw para horizontes Bt numa vertente em Marilia (SP) e demonstrado micromorfológicamente por Castro (1989). A transição entre solos ferralíticos para solos beges da região de Casamance no Senegal foi explicado por Chauvel & Pedro (1978) como sendo devido a um fenômeno de ultradessecação provocado por regimes climáticos muito contrastantes que provoca o rompimento das ligações ferro-argila dos solos ferralíticos e uma posterior redistribuição do material, iluviação e obstrução dos poros para formar solos com estrutura compacta e maciça (" sois beige"). Numa topossequência em ltatiba (SP), Moniz & Buol (1982) e Moniz et alo (1982) observaram que a relação Oxissolo-Ultissolo é controlada por mudanças na morfologia do relevo da área. À medida que a vertente se forma, devido ao aprofundamento do nível de base, o processo de fluxo lateral de água começa a funcionar. Como conseqüência, os solos perto da superficie sofrem compressão devido a ciclos alternados de umedecimento com saturação e dessecação o que vai resultar na formação de horizonte argílico com estrutura em.